(57)【要約】【課題】ＨＤＤ等のディスク装置に組込まれた場合でも、記録ディスクやヘッド等の周辺部品への攻撃性が少ない動圧軸受装置を提供する。【解決手段】ハウジング７、スラスト部材９、及びシール部材１０は、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された鉛レス黄銅で形成されている。また、軸受スリーブ８は、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された銅系の燒結金属で形成されている。【選択図】図２
2006017223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、前記ハウジング及び軸受スリーブに対して相対回転する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、
前記ハウジングを、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された鉛レス黄銅で形成したことを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、前記ハウジング及び軸受スリーブに対して相対回転する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記軸部材をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部とを備えた動圧軸受装置において、
前記ハウジング、及び、前記スラスト軸受部を構成するスラスト部材のうち少なくとも一方を、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された鉛レス黄銅で形成したことを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項３】
ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、前記ハウジング及び軸受スリーブに対して相対回転する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、
前記軸受スリーブを、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された銅系又は銅鉄系の焼結金属で形成したことを特徴とする動圧軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用によって軸部材を非接触支持する動圧軸受装置に関する。この軸受装置は、情報機器、例えばＨＤＤ、ＦＤＤ等の磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ等の光ディスク装置、ＭＤ、ＭＯ等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ用として好適である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＨＤＤ等のディスク装置のスピンドルモータに組込まれる動圧軸受装置では、軸部材をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に回転自在に支持するスラスト軸受部とが設けられ、ラジアル軸受部として、軸受スリーブの内周面又は軸部材の外周面に動圧発生用の溝（動圧溝）を設けた動圧軸受が用いられる。スラスト軸受部としては、例えば、軸部材のフランジ部の両端面、又は、これに対向する面（軸受スリーブの端面や、ハウジングに固定されるスラスト部材の端面、又はハウジングの底部の内底面等）に動圧溝を設けた動圧軸受が用いられる（例えば、特許文献１、２参照）。あるいは、スラスト軸受部として、軸部材の一端面をスラストプレートによって接触支持する構造の軸受（いわゆるピボット軸受）が用いられる場合もある（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
通常、軸受スリーブはハウジングの内周の所定位置に固定され、また、ハウジングの内部空間に充填した潤滑油が外部に漏れるのを防止するために、ハウジングの開口部にシール部材を配設する場合が多い（特許文献１）。あるいは、ハウジングの開口部にシール部を一体に形成する場合もある（特許文献２）。
【０００４】
この種の動圧軸受装置では、該軸受装置を構成する部品（ハウジング、軸受スリーブ、スラスト部材等）の材料として快削黄銅を使用している場合が多い。これは、快削黄銅が比較的硬質で高い加工性を有するという理由に基づくものであるが、一般に快削黄銅は被切削性を良くするためにＣ３６０４等の鉛が数％添加されており、人体への悪影響や環境負荷の問題が指摘されていることから、近時では、鉛を含まない、あるいは、鉛の含有量を微小量に規制した鉛レス黄銅へ移行する傾向が主流になっている（例えば、特許文献４）。この種の動圧軸受装置においても、ハウジング等の構成部品を鉛レス黄銅で形成することが既に提案されている（特許文献５）。
【０００５】
また、軸受スリーブの材料としては、黄銅その他の軟質金属の他、焼結金属が使用されており、例えば特許文献５には、銅を主成分とする焼結金属で形成され、その内周面に動圧溝が設けられた軸受スリーブが例示されている。また、例えば特許文献６〜８には、銅系又は銅鉄系の焼結金属材からなる焼結含油軸受が記載されている。
【特許文献１】特開２００２―６１６３７号公報
【特許文献２】特開平２００２−６１６４１号公報
【特許文献３】特開平１１−１９１９４３号公報
【特許文献４】特開平７−３１０１３３号公報
【特許文献５】特開２００３−１７２３３６号公報
【特許文献６】特公平８―３２９３６号公報
【特許文献７】特開平９−４１０６９号公報
【特許文献８】特開平９−９５７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、鉛レス黄銅では耐脱亜鉛腐食特性を改善するために所要量のＳｎを含有させている場合が多い。例えば、特許文献４ではＳｎを０．２〜３％含有させている。また、一般に、銅系又は銅鉄系の焼結金属では金属粉同士の結合を促進させて強度を高めるために所要量のＳｎを含有させている場合がある。例えば、特許文献６ではＳｎを２〜５．５ｗｔ％含有させ、特許文献７ではＳｎを０．１〜５％含有させ、特許文献８ではＳｎを０．５〜３．０ｗｔ％含有させている。
【０００７】
しかしながら、ＨＤＤ等のディスク装置では、構成部品中に含まれている諸元素についても厳しい管理がなされており、最近では構成部品中のＳｎによる記録ディスクやヘッド等への攻撃性が指摘されている。
【０００８】
本発明の課題は、ＨＤＤ等のディスク装置に組込まれた場合でも、記録ディスクやヘッド等の周辺部品への攻撃性が少ない動圧軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、ハウジング及び軸受スリーブに対して相対回転する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、ハウジングを、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された鉛レス黄銅で形成した。
【００１０】
本明細書において、「鉛レス黄銅」は、Ｐｂの含有量が微小量に規制された黄銅、あるいは、Ｐｂを含まない黄銅をいう。好ましくはＰｂの含有量を０．１ｗｔ％以下、より好ましくは０．０１ｗｔ％以下、さらに好ましくは０．００１ｗｔ％以下に規制したものが良い。このような鉛レス黄銅に対するＳｎの含有量は０．０１ｗｔ％以下に規制される。尚、ここでの鉛レス黄銅には、非切削性を改善するために所要量のＢｉやＳｅが含まれていても良い。
【００１１】
上記の条件を満たす鉛レス黄銅としては、例えば、日本伸銅株式会社製「ＨＭ−３０」（Ｐｂ：０．１ｗｔ％未満、Ｓｎ：含まず）、三宝伸銅工業株式会社製「ＥＣＯ  ＢＲＡＳＳ」（Ｐｂ：０．１ｗｔ％以下、Ｓｎ：含まず）、サンエツ金属株式会社製「Ｂｚ５０」（Ｐｂ：０．００１ｗｔ％、Ｓｎ：０．００３ｗｔ％）を挙げることができる。これらの鉛レス黄銅で形成された動圧軸受装置のハウジングは、加工性（切削性、鍛造性、鋳造性）が良く、また環境負荷元素であるＰｂの含有量が微小量以下に規制されているので、人と環境に優しく、高いリサイクル性を有する。さらに、Ｓｎの含有量が微小量以下に規制されているので、ＨＤＤ等のディスク装置に組込まれた場合でも、記録ディスクやヘッド等の周辺部品への攻撃性が少なく、ディスク装置の寿命及び信頼性の向上に寄与する。
【００１２】
スラスト軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で軸部材をスラスト方向に非接触支持するスラスト軸受部をさらに備えた動圧軸受装置においては、ハウジング、及び、スラスト軸受部を構成するスラスト部材のうち少なくとも一方を上記の鉛レス黄銅で形成すれば良い。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、ハウジング及び軸受スリーブに対して相対回転する軸部材と、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の動圧作用で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた動圧軸受装置において、軸受スリーブを、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された銅系又は銅鉄系の焼結金属で形成した（原料としてＳｎ粉末を全く添加しないものを含む。）。軸受スリーブ中のＳｎの含有量が微小量以下に規制されているので、ＨＤＤ等のディスク装置に組込まれた場合でも、記録ディスクやヘッド等の周辺部品への攻撃性が少なく、ディスク装置の寿命及び信頼性の向上に寄与する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＨＤＤ等のディスク装置に組込まれた場合でも、記録ディスクやヘッド等の周辺部品への攻撃性が少なく、ディスク装置の寿命及び信頼性の向上に寄与し得る動圧軸受装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、この実施形態に係る動圧軸受装置１を組み込んだ情報機器用スピンドルモータの一構成例を概念的に示している。このスピンドルモータは、ＨＤＤ等のディスク装置に用いられるもので、軸部材２を回転自在に非接触支持する動圧軸受装置１と、軸部材２に装着されたロータ（ディスクハブ）３と、例えば半径方向のギャップを介して対向させたステータ４およびロータマグネット５とを備えている。ステータ４はブラケット６の外周に取付けられ、ロータマグネット５はディスクハブ３の内周に取付けられる。動圧軸受装置１のハウジング７は、ブラケット６の内周に固定される。ディスクハブ３には、磁気ディスク等のディスクＤが一又は複数枚保持される。ステータ４に通電すると、ステータ４とロータマグネット５との間の電磁力でロータマグネット５が回転し、それによって、ディスクハブ３および軸部材２が一体となって回転する。
【００１７】
図２は、動圧軸受装置１を示している。この動圧軸受装置１は、ハウジング７と、ハウジング７に固定された軸受スリーブ８、スラスト部材９、及びシール部材１０と、軸部材２とを構成部品して構成される。
【００１８】
軸受スリーブ８の内周面８ａと軸部材２の軸部２ａの外周面２ａ１との間に第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが軸方向に離隔して設けられる。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｃと軸部材２のフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１との間に第１スラスト軸受部Ｔ１が設けられ、スラスト部材９の端面９ａとフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２との間に第２スラスト軸受部Ｔ２が設けられる。尚、説明の便宜上、スラスト部材９の側を下側、スラスト部材９と反対の側を上側として説明を進める。
【００１９】
ハウジング７は、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された鉛レス黄銅、例えば、サンエツ金属株式会社製「Ｂｚ５０」（Ｐｂ：０．００１ｗｔ％、Ｓｎ：０．００３ｗｔ％）で筒状に形成される。尚、従来、この種のハウジングにおけるＳｎの含有量は０．２〜１ｗｔ％程度である。
【００２０】
軸部材２は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、軸部２ａと、軸部２ａの下端に一体又は別体に設けられたフランジ部２ｂとを備えている。
【００２１】
軸受スリーブ８は、例えば、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された銅系の（銅を主成分とする）燒結金属の多孔質体で円筒状に形成され、ハウジング７の内周面の所定位置に固定される。
【００２２】
この焼結金属で形成された軸受スリーブ８の内周面８ａには、第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２のラジアル軸受面となる上下２つの領域が軸方向に離隔して設けられ、該２つの領域には、例えばヘリングボーン形状の動圧溝がそれぞれ形成される。
【００２３】
第１スラスト軸受部Ｔ１のスラスト軸受面となる、軸受スリーブ８の下側端面８ｃには、例えばスパイラル形状やヘリングボーン形状の動圧溝が形成される。
【００２４】
スラスト部材９は、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された鉛レス黄銅、例えば、サンエツ金属株式会社製「Ｂｚ５０」で円盤状に形成され、ハウジング７の内周面の下端部に固定される。第２スラスト軸受部Ｔ２のスラスト軸受面となる、スラスト部材９の端面９ａには、例えばヘリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝が形成される。
【００２５】
シール部材１０は、Ｓｎの含有量が０．０１ｗｔ％以下に規制された鉛レス黄銅、例えば、サンエツ金属株式会社製「Ｂｚ５０」でリング状に形成され、ハウジング７の内周面の上端部に固定される。シール部材１０の内周面１０ａは、軸部２ａの外周面２ａ１との間にシール空間Ｓを形成する。
【００２６】
スラスト部材９及びシール部材１０で密封されたハウジング７の内部空間には、軸受スリーブ８の内部気孔を含めて、潤滑油が充填される。潤滑油の油面は、シール空間Ｓの範囲内に維持される。
【００２７】
軸部材２の回転時、軸受スリーブ８の内周面８ａのラジアル軸受面となる領域（上下２箇所の領域）は、それぞれ、軸部２ａの外周面２ａ１とラジアル軸受隙間を介して対向する。また、軸受スリーブ８の下側端面８ｃのスラスト軸受面となる領域はフランジ部２ｂの上側端面２ｂ１とスラスト軸受隙間を介して対向し、スラスト部材９の端面９ａのスラスト軸受面となる領域はフランジ部２ｂの下側端面２ｂ２とスラスト軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材２の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材２の軸部２ａが上記ラジアル軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によってラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第１ラジアル軸受部Ｒ１と第２ラジアル軸受部Ｒ２とが構成される。同時に、上記スラスト軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材２のフランジ部２ｂが上記スラスト軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によって両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材２をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第１スラスト軸受部Ｔ２と第２スラスト軸受部Ｔ２とが構成される。
【００２８】
尚、上記構成において、スラスト部材９及びシール部材１０のうち一方の部材は、ハウジング７と一体形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る動圧軸受装置を使用した情報機器用スピンドルモータの断面図である。
【図２】本発明に係る動圧軸受装置の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１        動圧軸受装置
２        軸部材
７        ハウジング
８        軸受スリーブ
９        スラスト部材
Ｒ１      ラジアル軸受部
Ｒ２      ラジアル軸受部
Ｔ１      スラスト軸受部
Ｔ２      スラスト軸受部
【図１】
2006017223.tif 000003
【図２】
2006017223.tif 000004